详解 Qt 中实现单例模式

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本文介绍的是Qt 中实现单例模式,由于单例模式很常用,Boost库中有强大的泛型单例实现,先来看内容。

Qt 中实现单例模式是本文要介绍的内容,不多说,先来看内容。单例模式分为“饥汉”和“饿汉”两种版本,也正是线程安全问题使得原本简单的单例模式变得复杂。由于单例模式很常用,Boost库中有强大的泛型单例实现,我也利用Qt的原子指针QAtomicPointer来实现Qt中的单例模式

  1. //.cpp  
  2. class  
  3.  SingleTon{ public  
  4. :    /*! \brief 用于获得SingleTon实例,使用单例模式。  
  5.      *  \return SingleTon实例的引用。  
  6.      */  
  7.     static  
  8.  SingleTon &getInstance(void  
  9. )    {        //使用双重检测。  
  10.          if  
  11. (!instance)//***次检测  
  12.         {            QMutexLocker locker(&mutex);//加互斥锁。  
  13.              if  
  14. (!instance)//第二次检测。  
  15.                 instance = new 
  16.  SingleTon;        }         return  
  17.  *instance;    } private  
  18. :    SingleTon();//禁止构造函数。  
  19.     SingleTon(const  
  20.  SingleTon &);//禁止拷贝构造函数。  
  21.     SingleTon & operator 
  22. =(const  
  23.  SingleTon &);//禁止赋值拷贝函数。  
  24.      QReadWriteLock internalMutex;//函数使用的读写锁。  
  25.      static  
  26.  QMutex mutex;//实例互斥锁。  
  27.     static  
  28.  QAtomicPointer<SingleTon> instance;/*!<使用原子指针,默认初始化为0。*/  
  29. };//静态成员变量初始化。(在.cpp文件中) 

QMutex SingleTon::mutex;QAtomicPointer<SingleTon> SingleTon::instance = 0;

双重锁检测在C++中是安全的,另外提供了读写锁,在修改单例数据的函数中使用写锁(QWriteLocker locker(&internalMutex););在读取单例数据的函数中使用读锁(QReadLocker locker(&internalMutex);)。
之前没考虑到乱序执行问题,并且此前代码有严重BUG,即对QAtomicPointer类型变量赋值操作不是原子操作,见官方文档:

For convenience, QAtomicPointer provides pointer comparison, cast, dereference, and assignment operators. Note that these operators are not atomic.

修改代码,使用testAndSetOrdered原子操作,并解决乱序执行问题,testAndSetOrdered特性:

This function uses ordered memory ordering semantics, which ensures that memory access before and after the atomic operation (in program order) may not be re-ordered.

其中关于memory ordering,我转过此帖:http://www.cnblogs.com/codingmylife/archive/2010/04/28/1722573.html

其中关于double checked locking,有此文:http://docs.huihoo.com/ace_tao/lifecycle.html

修改版SingleTon.cpp:

  1. //.cpp 一次修改版  
  2. class  
  3.  SingleTon{ public  
  4. :    /*! \brief 用于获得SingleTon实例,使用单例模式。  
  5.      *  \return SingleTon实例的引用。  
  6.      */  
  7.     static  
  8.  SingleTon &getInstance(void  
  9. )    { #ifndef  
  10.  Q_ATOMIC_POINTER_TEST_AND_SET_IS_ALWAYS_NATIVE        if  
  11. (!QAtomicPointer::isTestAndSetNative())//运行时检测  
  12.             qDebug() << "Error: TestAndSetNative not supported!"  
  13. ;#endif  
  14.          //使用双重检测。  
  15.          /*! testAndSetOrders操作保证在原子操作前和后的的内存访问  
  16.          * 不会被重新排序。  
  17.          */  
  18.         if  
  19. (instance.testAndSetOrdered(0, 0))//***次检测  
  20.         {            QMutexLocker locker(&mutex);//加互斥锁。  
  21.              instance.testAndSetOrdered(0, new  
  22.  SingleTon);//第二次检测。  
  23.         }         return  
  24.  *instance;    } private  
  25. :    SingleTon();//禁止构造函数。  
  26.     SingleTon(const  
  27.  SingleTon &);//禁止拷贝构造函数。  
  28.     SingleTon & operator 
  29. =(const  
  30.  SingleTon &);//禁止赋值拷贝函数。  
  31.      QReadWriteLock internalMutex;//函数使用的读写锁。  
  32.      static  
  33.  QMutex mutex;//实例互斥锁。  
  34. static  
  35.  QAtomicPointer<SingleTon> instance;/*!<使用原子指针,默认初始化为0。*/  
  36. }; 

小结:详解Qt 中实现单例模式的内容介绍完了,希望本文对你有帮助!

责任编辑:zhaolei 来源: 互联网
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